1、干燥是人類(lèi)社會(huì)生活、生產(chǎn)中一項(xiàng)重要的應(yīng)用技術(shù)。以數(shù)學(xué)模擬方法針對(duì)被干燥物料內(nèi)部的干燥過(guò)程進(jìn)行研究，能夠?qū)ιa(chǎn)、實(shí)驗(yàn)中難以直接觀(guān)測(cè)的現(xiàn)象進(jìn)行深入的剖析。這種方法能夠節(jié)省研究成本和時(shí)間，為干燥技術(shù)發(fā)展提供理論依據(jù)和借鑒。目前基于三維實(shí)體模型針對(duì)被干燥物料進(jìn)行干燥過(guò)程模擬的研究方法已成為國(guó)際干燥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文選用玉米顆粒為研究對(duì)象，基于三維實(shí)體模型，對(duì)其熱風(fēng)干燥過(guò)程進(jìn)行模擬研究。
　　本文首次采用高精度醫(yī)用CT機(jī)掃描玉米顆粒，基于

2、影像處理技術(shù)獲得了研究對(duì)象的三維模型。借助Mimics、ANSYS軟件，依次完成單體影像提取、表面重構(gòu)、實(shí)體化處理等作業(yè)，建立了具有實(shí)體特征的玉米顆粒三維模型。使用該方法建模獲得圖像方便快捷，實(shí)體建模方法操作簡(jiǎn)單。
　　本文建立了三維傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型，采用傅里葉傳熱方程和菲克第二擴(kuò)散定律作為控制方程，其導(dǎo)熱系數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)均定義為考慮熱質(zhì)耦合的多變量函數(shù);模擬計(jì)算使用COMSOL Multiphysics

3、軟件完成，獲得了玉米顆粒內(nèi)部溫度場(chǎng)，濕度場(chǎng)的變化規(guī)律。通過(guò)將三維模型的模擬結(jié)果分別與實(shí)驗(yàn)結(jié)果和二維模型的模擬結(jié)果相對(duì)比，驗(yàn)證了三維實(shí)體干燥模型具有優(yōu)越性與實(shí)用性。
　　本文利用彈性力學(xué)，材料力學(xué)及粘彈性力學(xué)知識(shí)，建立了玉米顆粒內(nèi)部三維應(yīng)力數(shù)學(xué)模型。在傳熱傳質(zhì)模擬研究的基礎(chǔ)上，使用COMSOL Multiphysics軟件完成了熱應(yīng)力，濕應(yīng)力及總應(yīng)力的模擬計(jì)算，對(duì)于干燥過(guò)程中玉米顆粒內(nèi)部極限應(yīng)力值，應(yīng)力分布以及產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析。<